JP2005069419A - 玉軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】 軸方向内向きの力および軸方向外向きの力の両方に対して、スラスト軸受の機能を発揮することができるプレス成形製の玉軸受を提供する。
【解決手段】 玉軸受は、内輪1、外輪2、これらの間に配置された複数の玉3、および玉3を保持する保持器4を備えている。内輪1および外輪2は、いずれもプレス成形により形成されている。内輪1は、外周に内輪軌道溝11aが形成された内輪円筒部11と、内輪円筒部11の右端部から外径方向にのびる内輪フランジ部12とを有している。外輪2は、内輪円筒部11と同心でかつ内周に外輪軌道溝13aが形成されるとともに右端部が内輪フランジ部12に左方から対向する外輪円筒部13と、外輪円筒部13の左端部から外径方向にのびる外輪フランジ部14とを有している。
【選択図】 図１

Description

この発明は、玉軸受に関し、特に、内輪および外輪がプレス成形により形成されている玉軸受に関する。
プレス製の玉軸受としては、例えば、特許文献１に記載されているように、２つ１対のプレス製環状板からなるレースの間に複数の玉が配置された構成とされてスラスト玉軸受として使用されるものが知られている。
特開２００２−２２７８６１号公報
上記玉軸受は、例えば、いずれか一方の環状板がケーシングに支持され、他方が回転体に一体化されることにより、回転体にかかる軸方向の力を受けるスラスト軸受とされる。この場合、軸方向内向きの力に対しては、スラスト軸受の機能を発揮することができるが、軸方向外向きの力に対しては、スラスト軸受の機能を発揮することができないため、軸方向外向きの力がかかる条件下での使用には問題があった。
この発明の目的は、軸方向内向きの力および軸方向外向きの力の両方に対して、スラスト軸受の機能を発揮することができるプレス成形製の玉軸受を提供することにある。
この発明による玉軸受は、外周に内輪軌道溝が形成された内輪円筒部および内輪円筒部の一端部から外径方向にのびる内輪フランジ部を有するプレス製内輪と、内輪円筒部と同心でかつ内周に外輪軌道溝が形成されるとともに一端部が内輪フランジ部に軸方向内方から対向する外輪円筒部および外輪円筒部の他端部から外径方向にのびる外輪フランジ部を有するプレス製外輪と、内輪円筒部と外輪円筒部との間に配置された複数の玉と、玉を保持する保持器とを備えていることを特徴とするものである。
上記の玉軸受において、内輪フランジ部と外輪との間に設けられたフランジ間シールと、内輪円筒部の他端部と外輪円筒部の他端部との間に設けられた円筒部間シールとをさらに備えていることが好ましい。
例えば、内輪回転の場合、フランジ間シールは、外輪フランジ部に固定されてそのシールリップが内輪フランジ部に対向させられ、円筒部間シールは、外輪円筒部内周に固定されてそのシールリップが内輪円筒部外周に対向させられる。
上記の玉軸受において、内輪軌道溝および外輪軌道溝の曲率が玉径の５３〜５６％とされることがある。このようにすると、接触楕円が大きくなり、肩乗り上げによる玉の損傷を防止することができるとともに、面圧大による剥離を防止することができ、高速回転に適したものとなる。
さらにまた、保持器が冠型保持器であり、その背面側の最小肉厚が玉径の１８〜４０％とされることがある。冠型保持器の背面側の最小肉厚は、通常、玉径の１５％程度とされているが、これを玉径の１８〜４０％とすることにより、保持器に大きい負荷がかかった場合の保持器の破損を防止することができる。
この発明の玉軸受によると、外周に軌道溝が形成された内輪円筒部および内輪円筒部の一端部から外径方向にのびる内輪フランジ部を有するプレス製内輪と、内輪円筒部と同心でかつ内周に軌道溝が形成されるとともに一端部が内輪フランジ部に対向する外輪円筒部および外輪円筒部の他端部から外径方向にのびる外輪フランジ部を有するプレス製外輪と、両輪円筒部間に配置された複数の玉とを備えているので、軸方向内向きの力および軸方向外向きの力の両方に対して、スラスト軸受の機能を発揮することができる。
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
図１は、この発明の玉軸受の１実施形態を示している。以下の説明において、左右とは、図の左右をいうものとする。
玉軸受は、内輪(1)、外輪(2)、両輪(2)(3)の中央部間に配置された複数の玉(3)、玉(3)を保持する保持器(4)、および両輪(2)(3)間に配置された２つのシール(5)(6)を備えている。
内輪(1)は、例えば、軸方向の両方向に移動可能とされたギヤなどの回転体と一体化され、外輪(2)は、ケーシングなどに支持される。
内輪(1)および外輪(2)は、いずれもプレス成形により形成されている。
内輪(1)は、外周に内輪軌道溝(11a)が形成された内輪円筒部(11)と、内輪円筒部(11)の右端部から外径方向にのびる内輪フランジ部(12)とを有している。
外輪(2)は、内輪円筒部(11)と同心でかつ内周に外輪軌道溝(13a)が形成されるとともに右端部が内輪フランジ部(12)に左方（軸方向内方）から対向する外輪円筒部(13)と、外輪円筒部(13)の左端部から外径方向にのびる外輪フランジ部(14)とを有している。
玉(3)は、内輪円筒部(11)と外輪円筒部(13)とによって、深溝タイプの玉軸受と同様に支持されている。
２つのシール(5)(6)のうちの一方は、内輪円筒部(11)の左端部と外輪円筒部(13)の左端部との間に設けられた円筒部間シール(5)であり、他方は、外輪フランジ部(14)と内輪フランジ部(12)との間に設けられたフランジ間シール(6)である。
円筒部間シール(5)は、孔あきの円板部(15)と、孔あき円板部(15)の外周縁部から右方（軸方向内方）にのびる短円筒部(16)とからなる。短円筒部(16)の外径は、外輪円筒部(13)の内径よりも大きくされている。そして、外輪円筒部(13)の左端部に、これより右にある部分よりも大径のシール嵌め合わせ部(17)が形成されており、このシール嵌め合わせ部(17)の内周に、円筒部間シール(5)の短円筒部(16)の外周部が嵌め入れられて接着されている。シール嵌め合わせ部(17)には、さらに、径方向外方に行くにしたがって細くなる三角形断面の環状溝(17a)が形成されており、円筒部間シール(5)の短円筒部(16)の外周には、この環状溝(17a)にきつく嵌め入れられている環状突起(16a)が形成されている。孔あきの円板部(15)の内周縁部(15a)は、内輪円筒部(11)の外周に若干の径方向間隙をおいて対向させられているシールリップとされており、これにより、内輪円筒部(11)の左端部と外輪円筒部(13)の左端部との間に、非接触シールとしての円筒部間シール(5)が形成されている。
フランジ間シール(6)は、内径が外輪円筒部(13)の外径にほぼ等しい円筒部(18)と、円筒部(18)の右端部に設けられて内輪フランジ部(12)の左面に摺接しているシールリップ(19)とからなる。フランジ間シール(6)は、その円筒部(18)が外輪円筒部(13)の外径にきつく嵌め合わされるとともに、円筒部(18)の左端部が外輪フランジ部(14)の立上り基部に接着されている。
内輪軌道溝(11a)および外輪軌道溝(13a)の曲率は、いずれも、玉径の５３〜５６％とされている。上記軸受（深溝タイプの玉軸受）を両方向のアキシアル荷重やモーメント荷重が作用する条件でしかも高速回転で使用すると、これらの荷重により、肩乗り上げが発生し、これに伴う発熱によって早期に故障する可能性がある。そこで、内輪軌道溝(11a)および外輪軌道溝(13a)の曲率をいずれも玉径の５３％以上とすることにより、肩乗り上げが防止され、したがって、高速回転時の内部発熱が抑制され、軸受の損傷を防止することができる。なお、内輪軌道溝(11a)および外輪軌道溝(13a)の曲率を大きくし過ぎると、面圧が大きくなることによって剥離が起こる可能性があるので、内輪軌道溝(11a)および外輪軌道溝(13a)の曲率は、いずれも、玉径の５６％以下とされている。
保持器(4)は、樹脂製で冠型とされている。そして、図にＡで示している保持器(4)の背面側の最小肉厚は、玉径の１８〜４０％とされている。この軸受は、プレス製であることから、軌道精度の悪さにより局部的な隙間詰まりが生じる可能性があるので、初期隙間が大きく設定されている。この場合、軸受にモーメント荷重が作用すると、内輪(2)と外輪(1)との相対的な傾きが大きくなり、これに伴って、玉(3)の進み遅れが大きくなって、樹脂製の保持器(4)からの玉(3)の抜けや保持器(4)の破損が発生する可能性がある。そこで、保持器(4)の背面側の最小肉厚Ａは、通常、玉径の１５％程度とされているところ、玉径の１８〜４０％とされており、これにより、保持器(4)からの玉(3)の抜けや保持器(4)の破損が防止されている。
なお、上記の軸受において、内輪フランジ部(12)および外輪フランジ部(14)は、同じ外径を有するように図示されているが、各フランジ部(12)(14)は、これらが取り付けられる部材に応じて、これをさらに外径方向に延長した外径方向延長部やフランジ部の外周縁部を軸方向に折り曲げた折曲げ縁部などを有するようにしてもよい。
図１は、この発明による玉軸受の１実施形態を示す縦断面図である。
符号の説明
(1) 外輪
(2) 内輪
(3) 玉（転動体）
(4) 保持器
(11) 内輪円筒部
(11a) 内輪軌道溝
(12) 内輪フランジ部
(13) 外輪円筒部
(13a) 外輪軌道溝
(14) 外輪フランジ部

Claims (4)

  1. 外周に内輪軌道溝が形成された内輪円筒部および内輪円筒部の一端部から外径方向にのびる内輪フランジ部を有するプレス製内輪と、内輪円筒部と同心でかつ内周に外輪軌道溝が形成されるとともに一端部が内輪フランジ部に軸方向内方から対向する外輪円筒部および外輪円筒部の他端部から外径方向にのびる外輪フランジ部を有するプレス製外輪と、内輪円筒部と外輪円筒部との間に配置された複数の玉と、玉を保持する保持器とを備えていることを特徴とする玉軸受。
  2. 内輪フランジ部と外輪との間に設けられたフランジ間シールと、内輪円筒部の他端部と外輪円筒部の他端部との間に設けられた円筒部間シールとをさらに備えている請求項１の玉軸受。
  3. 内輪軌道溝および外輪軌道溝の曲率が玉径の５３〜５６％である請求項１または２の玉軸受。
  4. 保持器が冠型保持器であり、その背面側の最小肉厚が玉径の１８〜４０％である請求項１または２の玉軸受。
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US20170184153A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Jtekt Corporation Rolling Bearing

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